ES2843517T3 - Dispositivo de levantamiento de lodos - Google Patents

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Abstract

Dispositivo de levantamiento (5; 32) de lodos de una extensión de agua con altura de agua variable que incluye una estructura alargada (324; 52) sobre la que se enrolla una cadena de transporte (322; 55), caracterizado por que comprende, además, una canaleta (312; 51) que se extiende frente y paralelamente a la estructura alargada y una serie de paletas (321; 53) montadas uniformemente a lo largo de la cadena de transporte y dispuestas para deslizarse a lo largo de la canaleta.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de levantamiento de lodos
La invención se refiere a un dispositivo de levantamiento de lodos de una extensión de agua con altura de agua variable.
Actualmente, los procedimientos y los dispositivos de extracción de los lodos de una extensión de agua, como un lago, separan dos etapas: la fase de extracción de los lodos de un fondo del lago y la fase de evacuación de los lodos extraídos sobre la tierra firme. De entre las soluciones actuales:
- Utilización de grandes grúas que permiten acercarse a un gran talud, pero que es difícil de establecer, que necesitan unos apoyos importantes al nivel de la ribera del lago con un riesgo de alteración de estas últimas. Por añadidura, un dispositivo de este tipo no permite unas cadencias importantes;
- Utilización de un transporte hidráulico que necesita licuar de manera suficiente los lodos para hacerlos pasar por una tubería y, por consiguiente, prever, a continuación, unas instalaciones de decantación de los lodos fuertemente cargados, de este modo, de agua. Por lo demás, una solución de este tipo presenta unos inconvenientes de malas cadencias, de fuertes riesgos de obstrucción y una difícil gestión de los cuerpos extraños;
- Utilización de bombas de pistones que presentan los mismos inconvenientes con unos riesgos de obstrucción elevada, en particular, cuando hay presencia de cuerpos extraños, con, además, unas cadencias muy malas. Además, la presencia de taludes, que forman la ribera del lago, relativamente elevados y/o con fuerte pendiente no permite un establecimiento de una rampa de acceso al lago que sea satisfactoria desde un punto de vista de seguridad. Por lo demás, el dispositivo de extracción es fijo, lo que necesitan unos ajustes y unos reglajes continuos en función de las variaciones de una altura de agua del lago.
En el documento europeo EP2746463 se divulga un ejemplo de dispositivo de levantamiento de lodos según el estado de la técnica.
Una finalidad de la invención es remediar los inconvenientes de los sistemas existentes anteriormente expuestos. Para ello, la invención propone un dispositivo de levantamiento de lodos, tal como el que es objeto de las reivindicaciones adjuntas.
Otras características y ventajas de la invención surgirán durante la descripción a continuación de un modo de realización. En los dibujos anexos:
- La figura 1 es un diagrama general que ilustra un modo de realización del procedimiento que no forma parte de la invención;
- La figura 2 es un diagrama que ilustra el procedimiento de la figura 1;
- La figura 3 es una vista tridimensional de un dispositivo de implementación del procedimiento de la figura 1 instalado en un lago;
- La figura 4 es un diagrama que ilustra en detalle la etapa 103 del procedimiento de la figura 2;
- La figura 5 es un diagrama que ilustra en detalle la etapa 107 del procedimiento de la figura 2;
- Las figuras 6a y 6b son unas vistas esquemáticas desde arriba y de lado de un modo de realización de un elemento del dispositivo de la figura 3 que implementa la etapa 103 de la figura 4;
- La figura 7 es una vista tridimensional de detalles de un elemento del dispositivo de la figura 3 que implementa la etapa 107 de la figura 5;
- Las figuras 8 y 9 son unas vistas esquemáticas desde arriba y de lado del elemento de la figura 7; y
- La figura 10 es una vista en corte parcial esquemático de los elementos de las figuras 6a, 6b y 7.
Con referencia a las figuras 1, 2, 4 y 5, vamos a describir un procedimiento de extracción de lodos 100 de un lago L o de cualquier otra extensión de agua natural o artificial.
En la figura 1 se ilustra el principio general del procedimiento de extracción de lodos 100. El procedimiento de extracción de lodos 100 permite desplazar unos lodos Be, situados en un fondo de una extensión de agua, como un lago L, hacia unos medios de transporte terrestres de los lodos Bs lejos de la extensión de agua. El procedimiento de extracción de lodos 100 necesita para esto energía hidráulica Eh, energía eléctrica Ee, energía mecánica Em utilizadas por un dispositivo de implementación del procedimiento de extracción de lodos 100 que se describirá más adelante.
Con referencia a la figura 2, el procedimiento de extracción de lodos 100 incluye una primera etapa de extracción de los lodos Bs 101 desde el fondo de la extensión de agua. A continuación, los lodos extraídos 102 se depositan sobre unos medios de encaminamiento hacia una ribera de la extensión de agua durante una etapa de distribución 103 de los lodos extraídos 102. Luego, los lodos distribuidos 104 se encaminan por los medios de encaminamiento hacia la ribera de la extensión de agua durante una etapa de desplazamiento 105 en un plano paralelo sustancialmente a un plano de agua de la extensión de agua. A continuación, el procedimiento de extracción de lodos 100 incluye una etapa de subida 107 de los lodos encaminados 106 al borde de la extensión de agua sobre la ribera. Una vez subidos los lodos sobre la ribera 108, el procedimiento de extracción de lodos 100 incluye una etapa de depósito 109 de los lodos subidos sobre la ribera 108 sobre unos medios de transporte terrestre de los lodos Bs lejos de la extensión de agua, en particular, hacia unos casilleros de secado de los lodos transportados Bs de este modo, por ejemplo.
Con referencia a la figura 4, vamos a describir en detalle la etapa de distribución 103 de los lodos extraídos 102. Los lodos extraídos 102 se almacenan, en una primera subetapa 1031, en unos medios de almacenamiento intermedio. Luego, los lodos almacenados 1032 de este modo se encaminan desde los medios de almacenamiento intermedio para depositarse de manera distribuida sobre los medios de encaminamiento hacia una ribera de la extensión de agua, en una subetapa 1033. Concomitantemente a las subetapas 1031 y 1033, se realiza una subetapa de pilotaje 1030 para asegurar la flotabilidad, la estabilidad y la movilidad de los medios de almacenamiento intermedios con respecto a los medios de encaminamiento hacia una ribera de la extensión de agua para que los medios de almacenamiento intermedio se posicionen sobre la extensión de agua lo más cerca posible de un punto de extracción de los lodos. Con el fin de realizar estas subetapas, el procedimiento de extracción de lodos 100 proporciona la energía E a diferentes medios de implementación del procedimiento de extracción de lodos 100.
Con referencia, en este momento, a la figura 5, vamos a describir en detalle la etapa de subida 107 de los lodos encaminados 106 al borde de la extensión de agua sobre la ribera. Los lodos encaminados 106 se levantan, en una primera subetapa 1071, desde la extensión de agua hacia una cúspide de la ribera de la extensión de agua. Luego, los lodos levantados 1072 de este modo se depositan sobre los medios de transporte terrestres de los lodos Bs lejos de la extensión de agua, en una subetapa 1073. Concomitantemente a las subetapas 1071 y 1073, se realiza una subetapa de pilotaje 1070 para asegurar la flotabilidad, la estabilidad y la movilidad de los medios de implementación de sus subetapas. Con el fin de realizar estas subetapas, el procedimiento de extracción de lodos 100 proporciona la energía E a los diferentes medios de implementación del procedimiento de extracción de lodos 100.
En este momento, vamos a describir un dispositivo de extracción de lodos 1, destinado a implementar el procedimiento de extracción de lodos 100 que se acaba de describir.
El dispositivo de extracción de lodos 1, tal como se ilustra en la figura 3, por ejemplo, se despliega sobre una extensión de agua L, como un lago artificial, por ejemplo, delimitado por una ribera Lb. El nivel del agua en este tipo de lago artificial L es, generalmente, variable en función de su utilización por unas actividades industriales periféricas que vierten ahí unas aguas cargadas de lodos Be.
El dispositivo de extracción de lodos 1 incluye unos medios de extracción de los lodos Be desde el fondo de la extensión de agua L. En el presente documento, los medios de extracción son una barcaza flotante 2 sobre la superficie de la extensión de agua L en línea sustancialmente con el punto de extracción de los lodos Be. Esta barcaza flotante 2 está equipada con una pala mecánica autónoma 21 posicionada en un extremo de la barcaza 2. Al nivel de un extremo opuesto, la barcaza 2 incluye un contenedor lleno de materiales (como creta) que sirve de contrapeso para la pala mecánica 21. Entre los dos extremos mencionados más arriba, la barcaza 2 incluye unos medios de anclaje 22 de la barcaza 2 por encima del punto de extracción de los lodos Be. Los medios de anclaje son, en el presente documento, unos pilotes de anclaje corredero. Otra realización de una barcaza flotante 2 se describe con más detalles en el documento francés FR 2810293 al que es posible hacer referencia para unas informaciones más amplias. Como variante de realización, la pala mecánica 21 es una pala mecánica estándar de oruga colocada sobre la barcaza 2 cuya pluma se alarga para poder alcanzar el fondo de la extensión de agua L y equipada con una cuchara de agarre en el extremo.
El dispositivo de extracción de lodos 1 incluye, además, unos medios de distribución de lodos 3 sobre unos medios de encaminamiento 4 hacia la ribera Lb de la extensión de agua L. Los medios de distribución 3 incluyen, en un primer extremo, unos medios de almacenamiento intermedio 31 colocados sobre un flotador 34, mediante, por ejemplo, en el presente documento, una conexión pivote. Los medios de almacenamiento intermedio son, en el presente documento, una tolva 31. La tolva está equipada con un sistema de alimentación de paletas 32, que forma unos primeros medios de levantamiento, cuyo un extremo se sitúa por debajo de la tolva 31, en comunicación de fluido con esta. De este modo, los lodos almacenados 1032 en la tolva 31 fluyen por gravedad en el sistema de alimentación de paletas 32. Los medios de distribución 3 comprenden al nivel de un extremo opuesto, un carro móvil motorizado 33 que está dispuesto para poder desplazarse a lo largo de los medios de encaminamiento 4 hacia la ribera Lb de la extensión de agua L que incluyen, para ello, unos carriles. Esto permite desplazar los medios de distribución 3 para que la tolva 31 esté siempre al alcance de la cuchara de la pala mecánica 21 de la barcaza flotante 2. Según un modo de realización, el carro motorizado 33 está conectado a los otros elementos de los medios de distribución 3 mediante una conexión pivote. Al nivel del carro móvil 33, los medios de distribución 3 comprenden un distribuidor 323 (véanse las figuras 6a y 6b) situado debajo de un extremo opuesto del sistema de alimentación de paletas 32. Este distribuidor 323 permite depositar distribuyendo los lodos distribuidos 104 de este modo sobre los medios de encaminamiento 4 hacia la ribera Lb de la extensión de agua L. Un modo de realización del sistema de alimentación de paletas 32 se ilustra en las figuras 6a y 6b. Incluye una estructura alargada 324 sobre la que se enrolla una cadena de transporte 322 equipada con una serie de paletas 321 uniformemente distribuidas a lo largo de la cadena de transporte 322. La cadena de transporte 322 se pone en movimiento mediante un motor hidráulico 325. En la figura 10 se ilustra un corte esquemático del sistema de alimentación de paletas 32. Las paletas 321 se fijan perpendiculares a la cadena de transporte 322 mediante un soporte 326. La forma de las paletas 321 es complementaria de una forma en "V" truncada de un fondo 312 de la tolva 31. Como variante de realización, el sistema de alimentación de paletas es similar a un elevador de paletas 5 que se describirá más adelante.
El dispositivo de extracción de lodos 1 incluye, además, los medios de encaminamiento 4 hacia la ribera LB de la extensión de agua L. Estos medios de encaminamiento 4 hacia la ribera Lb de la extensión de agua L se componen, en el presente documento, de una serie de módulos de estructura 43 empalmados unos a los otros y que descansan sobre una serie de flotadores 41 en la superficie de la extensión de agua L. Los módulos de estructura 43 incluyen los carriles sobre los que puede caminar el carro móvil 33. Una cinta de transporte 42 corre a lo largo de la serie de módulos de estructura 43. La cooperación con los medios de distribución 3 permite alimentar de manera regular de lodos almacenados 104 la cinta de transporte 42, lo que asegura una distribución homogénea de los lodos encaminados 106 sobre la cinta de transporte 106. Los módulos de estructura 43 se describen con más detalles en el documento francés FR 2784974 al que es posible hacer referencia para unas informaciones más amplias.
En posición, los medios de encaminamiento 4 hacia la ribera Lb de la extensión de agua L presentan un extremo situado en las proximidades de la ribera Lb de la extensión de agua L, es decir, al borde de la extensión de agua L. A este nivel, el dispositivo de extracción de lodos 1 incluye, entonces, un elevador de paletas 5, que forma unos segundos medios de levantamiento, de los lodos encaminados 106 por los medios de encaminamiento 4 hacia la ribera Lb de la extensión de agua L. El elevador de paletas 5 es similar al sistema de alimentación de paletas 32. El elevador de paletas 5 se ilustra en las figuras 7 a 10. El elevador de paletas 5 comprende una estructura alargada 52 cuyo un primer extremo penetra en una tolva de recepción 59 que descansa sobre un flotador 58 sobre la extensión de agua L. El segundo extremo de la estructura alargada 52 incluye un vehículo motorizado 57, en el presente documento, en forma de una pala mecánica modificada por que la pluma está reemplazada por la estructura alargada 52. El vehículo motorizado 57 está destinado a posicionarse sobre la cúspide de la ribera Lb, por encima de los medios de transporte terrestre 6. A lo largo de la estructura alargada 52 y extendiéndose dentro de esta, el elevador de paletas 5 comprende una canaleta 51 de forma general en "V" truncada en sección. Frente a esta canaleta 51, el elevador de paletas 5 incluye una cadena de transporte 55 arrastrada por un motor 56 que puede ser un motor hidráulico, una serie de paletas 53 se distribuyen uniformemente sobre la cadena de transporte 55. En la figura 10 se ilustra un corte esquemático de esta disposición. Las paletas 53 se fijan perpendiculares a la cadena de transporte 55 mediante un soporte 531. La forma de las paletas 53 es complementaria de la forma en "V" truncada de la canaleta 21. En funcionamiento, las paletas 53 se deslizan a lo largo de la canaleta 51 desde el primer extremo de la estructura alargada 52 situado sobre el flotador 58 hacia un embudo de recepción 54, que forma distribuidor, situado al nivel del segundo extremo de la estructura alargada 52 y debajo de una salida de la canaleta 51. Este embudo 54 permite depositar los lodos levantados 108, por lo tanto, subidos sobre la ribera, sobre los medios de transporte terrestre 6 de los lodos Bs. Durante un montaje del dispositivo de extracción de lodos 1, el extremo de los medios de encaminamiento 4 situado en las proximidades de la ribera Lb de la extensión de agua L se instala sobre el flotador 58 del elevador de paletas 5, de modo que los lodos encaminados 106 se vierten sobre el primer extremo de la estructura alargada 52 para ser arrastrados a lo largo de la canaleta 51 por la serie de paletas 53. El conjunto forma un sistema de elevador de paletas cuyo un extremo descansa sobre el flotador 58 y el otro extremo está montado sobre el vehículo motorizado 57 situado sobre la ribera LB.
Los medios de transporte terrestre 6 pueden estar formados por módulos de estructura similar a los módulos de estructura 43 de los medios de encaminamiento 4 y descrito más adelante en el documento francés FR 2784974.
Ya sean los primeros medios de levantamiento (sistema de alimentación de paletas 32) o los segundos medios de levantamiento (elevador de paletas 5), forman unos dispositivos de levantamiento y permiten levantar unos lodos y depositarlos sobre los medios de encaminamiento 4 y sobre los medios de transporte terrestre 6 respectivamente de manera regular y con una cadencia o un caudal predefinido adaptado a dichos medios de encaminamiento 4 y a dichos medios de transporte terrestre 6. Esto es tanto más relevante cuando los medios de encaminamiento 4 y los medios de transporte terrestre 6 son unas cintas de transporte 42. En efecto, la dimensión de las paletas 321, 53 asociada a una pendiente de la canaleta 312, 51 permite definir la cadencia o el caudal anteriormente aludido. Las cintas de transporte aguas abajo se alimentan, de este modo, de manera regular de lodos, que evita, de este modo, unas variaciones de cargas lineales sobre dichas cintas de transporte, perjudiciales para su funcionamiento.
Por otra parte, la forma en "V" truncada de la canaleta 51, 312 y la complementaria de las paletas 321, 53, permiten asegurar, con el paso del tiempo a todo lo largo del funcionamiento, una buena complementariedad de las formas entre las paletas 321, 53 y la canaleta asociada 312, 51. Esto permite asegurar una estanqueidad constante entre las paletas y la canaleta asociada, con el fin de participar en un levantamiento regular de lodos para alimentar las cintas de transporte aguas abajo.
De lo que antecede se desprende que el procedimiento de extracción de lodos 100, así como el dispositivo de extracción de lodos asociado 1, permiten proporcionar un procedimiento, y un dispositivo asociado, de extracción que esté particularmente adaptado a una variabilidad de altura de agua y a la naturaleza de los lodos extraídos, no necesitando para esto más que unos medios simples, generalmente, disponibles en cualquier obra. El ensamblaje modular de los diferentes elementos que forman el dispositivo de extracción de lodos 1, así como la movilidad de algunos de entre ellos, permite de manera simple un posicionamiento óptimo del dispositivo de extracción de lodos 1 sobre la extensión de agua, incluso sobre una ribera que presente un talud elevado y/o con fuerte pendiente. Por lo demás, una disposición de este tipo del dispositivo de extracción de lodos 1 permite que este último se adapte muy fácilmente a una variación de la altura de agua de la extensión de agua donde está instalado.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de levantamiento (5; 32) de lodos de una extensión de agua con altura de agua variable que incluye una estructura alargada (324; 52) sobre la que se enrolla una cadena de transporte (322; 55), caracterizado por que comprende, además, una canaleta (312; 51) que se extiende frente y paralelamente a la estructura alargada y una serie de paletas (321; 53) montadas uniformemente a lo largo de la cadena de transporte y dispuestas para deslizarse a lo largo de la canaleta.
2. Dispositivo de levantamiento según la reivindicación 1, caracterizado por que las paletas se fijan perpendicularmente a la cadena de transporte.
3. Dispositivo de levantamiento según la reivindicación 2, caracterizado por que cada paleta se fija a la cadena de transporte mediante un soporte (326, 531).
4. Dispositivo de levantamiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que, una forma en sección de la canaleta es complementaria de una forma de las paletas.
5. Dispositivo de levantamiento según la reivindicación 4, caracterizado por que la forma en sección de la canaleta y la forma de las paletas es una "V" truncada.
6. Dispositivo de levantamiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que, en un primer extremo de la estructura alargada, el dispositivo de levantamiento incluye unos medios de almacenamiento (31; 59) de los lodos.
7. Dispositivo de levantamiento según la reivindicación 6, caracterizado por que los medios de almacenamiento son una tolva.
8. Dispositivo de levantamiento según la reivindicación 6 o 7, caracterizado por que los medios de almacenamiento están montados para descansar sobre un flotador (34; 58).
9. Dispositivo de levantamiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que, en un segundo extremo de la estructura alargada, el dispositivo de levantamiento incluye un distribuidor (323; 54).
10. Dispositivo de levantamiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que incluye un motor (325; 56) dispuesto para arrastrar en movimiento la cadena de transporte.
11. Dispositivo de levantamiento según la reivindicación 10, caracterizado por que el motor es un motor hidráulico.
12. Dispositivo de levantamiento según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que incluye un vehículo motorizado (57; 33), en concreto, situado al nivel de un segundo extremo de la estructura alargada, dispuesto para poder desplazar el dispositivo de levantamiento.
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